Расщепление рабочих операций

Часто наибольшая продолжительность элементов или рабочих блоков ограничивает наименьшее время цикла сборочной линии. Это время является нижним временным пределом, если только нет возможности расщепить рабочий блок или элемент на две или несколько частей.

Рассмотрим следующий пример. Предположим, поточная линия создается с продолжительностями элементов операций 40, 30, 15, 25, 20, 18, 15 с. Линия работает 7,5 часов в день и спрос на изделия 750 единиц в день.

Время цикла поточной линии при выпуске 750 изделий в день составляет (7,5 час х 60 мин х 60 с)/750 = 36 с. При таком такте к элементу с продолжительностью 40 с нельзя добавить какой-либо элемент, т.е. он будет самостоятельной операцией, причем со временем выполнения, превышающим время цикла. Как сбалансировать линию в таком случае?

Основная проблема балансирования линии в этом примере связана с выполнением операции с 40-секундной продолжительностью. Существует несколько способов выполнения этой операции при требуемом времени цикла, равном 36 с.

1. Расщепление операции. Нужно задаться вопросом: нельзя ли расщепить операцию на две таким образом, чтобы они представляли законченные блоки элементов, раздельно выполняемые на двух рабочих местах?

2. Разделение операции. Нужно проанализировать, нельзя ли каким-то образом разделить операцию так, чтобы часть работы выполнялась на соседнем рабочем месте? Способ отличается от расщепления тем, что соседнее рабочее место при этом действует как вспомогательная единица и не выполняет некоторые работы, необходимые для завершения операции в целом.

3. Использование параллельных рабочих мест. Можно установить на операции два рабочих места, которые будут работать параллельно.

4. Использование труда более квалифицированных рабочих. Поскольку время выполнения рассматриваемой операции превышает такт лишь на 11%, возможно, более квалифицированный рабочий сможет уложиться в 36 с.

5. Организация сверхурочной работы. При изготовлении одной единицы продукции за 40 с за день будет производиться 675 единиц, т.е. на 75 изделий меньше, чем требуется. Сверхурочное время, необходимое для изготовления дополнительных 75 единиц, составит (75 х 40 с/60 с) = 50 мин.

6. Изменение конструкции изделия. Для небольшого снижения времени выполнения операции можно попытаться изменить конструкцию изделия.

Другие способы сокращения продолжительности операций включают:

- модернизацию оборудования, привлечение вспомогательного рабочего, обслуживающего поточную линию;

- замену материалов и привлечение рабочих, владеющих разными специальностями.

Гибкая конфигурация сборочной линии

К ак мы видели в предыдущем примере, при балансировании поточной линии часто возникает проблема обеспечения равномерной загрузки рабочих мест. Общим способом решения подобных проблем являются использование гибких конфигураций сборочных линий, примеры которых показаны на рис. 10.12. В нашем примере с фабрикой игрушек сборочная линия U-образной формы (на рис. 10.12 она находится справа внизу) смогла бы решить проблему неравномерной загрузки рабочих мест.

3) Размещение оборудования по принципу групповой технологии (формирования технологических ячеек); принцип групповой технологии предполагает группирование различного оборудования в рабочие центры, или технологические ячейки, для обработки изделий, имеющих одинаковые или сходные способы и требования к обработке.

Размещение оборудования по принципу групповой технологии, с одной стороны, аналогично размещению оборудования по технологическому принципу, в соответствии с которым создаются ячейки для выполнения определенного набора технологических операций, а с другой — напоминает размещение по предметному принципу, поскольку рабочие центры специализируются на выпуске ограниченного ассортимента изделий. Групповая технология также требует, чтобы для всех компонентов изделия была проведена технологическая классификация и установлены соответствующие коды, которые затем используют для определения типов оборудования, входящих в технологические ячейки.

Наибольшие преимущества и выгоды от размещения оборудования по принципу формирования технологических ячеек получает производство, работающее по заказам, и мелкосерийное производство. К этим преимуществам относятся следующие.

1. Улучшение человеческих взаимоотношений. В состав ячейки входят несколько рабочих, которые образуют небольшую рабочую бригаду, выполняющую законченный блок работ.

2. Быстрое приобретение и накопление производственного опыта. Рабочие имеют дело с ограниченным числом разнотипных деталей. Поэтому благодаря частому повторению работ с одними и теми же деталями, рабочие быстро обучаются.

3. Уменьшение незавершенного производства и затрат на транспортирование материалов. Ячейка объединяет несколько производственных операций, поэтому детали в ней меньше задерживаются на обработке и не требуется их большого запаса.

4. Быстрая переналадка производства. Ограниченное количество видов выполняемых работ требует относительно небольшого комплекта необходимых инструментов, который можно быстро заменить при переходе на выпуск другой продукции.

4) Размещение оборудования по принципу обслуживания неподвижного объекта реализуется в случае, если изделие (из-за больших габаритов или массы) в течение всего технологического процесса остается на одном месте. Производственное оборудование подвозится к изделию, а не наоборот. По такому принципу организованы судостроительные верфи, строительные и киносъемочные площадки.

Размещение оборудования по принципу обслуживания неподвижного объекта используется при относительно небольшом числе единиц выпускаемой продукции, но, как правило, крупногабаритной и сложной. Разрабатывая размещение оборудования для производства неподвижного изделия, можно мысленно представить его в виде ступицы колеса с материалами и оборудованием, расположенными концентрически вокруг точки производства в порядке их использования и необходимости их перемещения. Например, в кораблестроении заклепки, использующиеся во всей конструкции изделия, должны размещаться близко к корпусу или прямо в нем. Тяжелые части двигателя, подвозимые к корпусу только один раз, можно разместить на более далеком расстоянии, а подъемные краны, поскольку они постоянно используются, следует располагать рядом с корпусом.

Для организации производства неподвижного изделия необходимо установить очередность выполнения работ, которая определяется производственными стадиями.

Размещение оборудования и компонентов вокруг неподвижного объекта следует разрабатывать по принципу группирования материалов по их технологическому приоритету. Этот принцип используют при монтаже крупногабаритного оборудования, например штамповочного пресса, выполнение монтажных работ на котором осуществляется в строгой последовательности. Этого же принципа придерживаются при сборке изделий, когда она начинается с самого основания изделия, а потом к нему добавляются компоненты в виде стандартных блоков.

Многие производственные объекты в целом представляют собой комбинацию различных видов размещения оборудования и организации процесса. Например, работу одного цеха можно организовать на основе технологического принципа, а другого — на основе предметного. Обычно работа всего завода организуется по предметному принципу (изготовление основных узлов, промежуточная сборка, линия окончательной сборки), но каждая производственная стадия реализуется по технологическому принципу или по предметному, например, в сборочном цехе. Аналогично организация работ на основе групповой технологии часто встречается на участках, которые сами являются элементами широко применяемой на данном заводе организации производства по предметному принципу.